//给你一个二叉树的根节点 root ，判断其是否是一个有效的二叉搜索树。 
//
// 有效 二叉搜索树定义如下： 
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// 节点的左子树只包含 小于 当前节点的数。 
// 节点的右子树只包含 大于 当前节点的数。 
// 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。 
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// 示例 1： 
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//输入：root = [2,1,3]
//输出：true
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// 示例 2： 
//
// 
//输入：root = [5,1,4,null,null,3,6]
//输出：false
//解释：根节点的值是 5 ，但是右子节点的值是 4 。
// 
//
// 
//
// 提示： 
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// 
// 树中节点数目范围在[1, 10⁴] 内 
// -2³¹ <= Node.val <= 2³¹ - 1 
// 
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.*;

public class _98_ValidateBinarySearchTree {

    public static class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;
        TreeNode() {}
        TreeNode(int val) { this.val = val; }
        TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
            this.val = val;
            this.left = left;
            this.right = right;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
//        Integer[] nums = new Integer[]{2, 1, null, null, 4, 3, null, 5, null, null};
//        2 1 n n 4 3 n n 5 n n
        TreeNode root = create();
        Solution solution = new _98_ValidateBinarySearchTree().new Solution();
        System.out.println(solution.isValidBST(root));
    }

    private static TreeNode create() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String s = sc.next();
        if (s.equals("n")) {
            return null;
        }
        int num = Integer.parseInt(s);
        TreeNode root = new TreeNode(num);
        root.left = create();
        root.right = create();
        return root;
    }
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     * int val;
     * TreeNode left;
     * TreeNode right;
     * TreeNode() {}
     * TreeNode(int val) { this.val = val; }
     * TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
     * this.val = val;
     * this.left = left;
     * this.right = right;
     * }
     * }
     */
    class Solution {
        public boolean isValidBST(TreeNode root) {
            Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
            Integer inorder = null;

            while (!stack.isEmpty() || root != null) {
                while (root != null) {
                    stack.push(root);
                    root = root.left;
                }
                root = stack.pop();
                if (inorder != null && root.val <= inorder) {
                    return false;
                }
                inorder = root.val;
                root = root.right;
            }
            return true;
        }
        /**
         * 官方解法，设置了上下限的递归
         * @param root
         * @return
         */
        public boolean isValidBST_upperAndLowwer(TreeNode root) {
            return recurse(root, null, null);
        }

        private boolean recurse(TreeNode root, Integer lowwer, Integer upper) {
            // 空节点符合搜索二叉树
            if (root == null) {
                return true;
            }

            // 如果不是空节点，看有没有上下界，如果有下界，且root的val比下届还要小或者等于，就false，上界同理
            if (lowwer != null && root.val <= lowwer) {
                return false;
            }
            if (upper != null && root.val >= upper) {
                return false;
            }

            if (!recurse(root.left, lowwer, root.val)) {
                return false;
            }
            if (!recurse(root.right, root.val, upper)) {
                return false;
            }
            return true;
        }


        /**
         * 自己写的中序遍历，时间和空间都很复杂
         * @param root
         * @return
         */
        public boolean isValidBST_zhong(TreeNode root) {
            List<Integer> res = new ArrayList<>();
            zhongXu(root, res);
            for (int i = 0; i < res.size() - 1; i++) {
                if (res.get(i) >= res.get(i + 1)) {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

        private void zhongXu(TreeNode root, List<Integer> res) {
            if (root == null) {
                return ;
            }
            zhongXu(root.left, res);
            res.add(root.val);
            zhongXu(root.right, res);
        }

        /**
         * 错了，没有考虑上下关系：[5,4,6,null,null,3,7]应该为false
         * @param root
         * @return
         */
        public boolean isValidBST_error(TreeNode root) {
            if (root == null || (root.left == null && root.right == null)) {
                return true;
            } else if (root.left == null) {
                return root.val < root.right.val ? isValidBST_error(root.right) : false;
            } else if (root.right == null) {
                return root.val > root.left.val ? isValidBST_error(root.left) : false;
            } else {
                return root.val > root.left.val && root.val < root.right.val ? isValidBST_error(root.left) && isValidBST_error(root.right) : false;
            }
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}